Cara mengenali batuan alterasi (How to know alteration rocks)

Beberapa pertanyaan yang sering muncul bagi seorang geologist yang baru lulus terkait alterasi adalah sebagai berikut:1. Batu ini sudah teralterasi atau belum?2. Waktu batuan itu teralterasi bagaimana sih keadaan lingkungannya? (suhu, tekanannya, dsb)3. Apakah batuan ini teralterasi karena proses hidrothermal? Atau nggak?4. Batuan asalnya apa?

Alterasi berasal dari kata alter yang lebih mudah diterjemahkan sebagai ubah, jadi, suatu mineral dikatakan sebagai mineral alterasi jika mineral tersebut sudah berubah dari mineral aslinya. Perubahan ini terjadi karena perubahan komposisi kimia dari mineral tersebut. Setiap mineral tersusun atas satu atau beberapa unsur yang berikatan. Ada ikatan yang sangat kuat, tetapi ada juga ikatan yang sangat lemah.

Jika dibawa ke contoh ngawur; si A berpacaran dengan si B (ikatan AB), kedua2nya adalah pasangan yang sangat akur, dan saling setia (ikatan kuat), meskipun datang si C, si A dan si B tidak akan putus, karena ikatannya kuat (maka akan tetap menjadi ikatan AB). Berbeda dengan pasangan si D dan si E (ikatan DE)yang tidak akur dan tidak saling setia (ikatan lemah), ketika datang si C, si D cenderung akan selingkuh dengan si C, sehingga terbentuk ikatan baru yaitu CD. Artinya dihasilkan sesuatu yang baru.

Jika dibawa lagi ke mineral, perubahan komposisi kimia mineral inilah yang menghasilkan perubahan mineral (mineral alterasi).Mari kita bawa ke contoh nyata pada endapan skarn. Pada endapan skarn mineral alterasi yang terbentuk adalahcalc silicate minerals.Mineral ini terbentuk karena adanya reaksi antara Ca pada batu gamping (CaCo3) dengan larutan hidrothermal yang kaya silikat. Ca dan Co3 akhirnya berpisah dan si Ca bereaksi dengan silikat. (Ca selingkuh hehehe)

Epidote (hijau dan prismatik) adalah contoh mineral hasil alterasi ( Ca + silikat)sangat umum ditemukan pada endapan skarn (retrograde)

Kita kembali ke 4 pertanyaan di atas, untuk menjawab itu semua kita harus melakukan observasi beberapa hal pada batuan meliputi; tekstur asli (kalo masih kelihatan lho) biasanya terlihat hanya sebagai tekstur sisa, warna, asosiasi mineral, tekstur, intensitas alterasi, hubunganoverprinting,dan pola distribusi mineral alterasi. Mari kita bahas satu persatu...

Apakah batuan sudah teralterasi?Cara paling mudah menjawab pertanyaan itu tentunya adalah dengan cara membandingkan batuan yang sama (tapi masih fresh) yang ditemukan pada unit yang sama (ya iyalah.. masalahnya kita kadang ragu apa batuan asalnya.. hehe)Kita bisa melihat komposisi mineral/asosiasi mineral yang ada pada suatu batuan, apakah ada mineral-mineral yang dianggap sebagai mineral alterasi? Artinya bukan anggota darirock forming mineral. Apakah ada beberapa komponen yang tidak hadir (yang sebenarnya selalu hadir pada batuan asalnya)? Dengan asumsi mereka sudah teralterasi menjadi sesuatu. Misal Feldspar pada diorit (kan harus ada tu) tapi kita hanya menemukan lempung, berarti batuan itu telah teralterasi.Melihat teksur batuan tersebut, mineral yang teralterasi kuat cenderung kehilangan tekstur aslinya, misal sudah tidak granular lagi dsb, tetapi pada batuan alterasi sedang hingga lemah masih menyisakan kenampakan tekstur asli batuan.

Waktu batuan itu teralterasi bagaimana sih keadaan lingkungannya?Mengetahui keadaan pada saat batuan terbentuk memang menjadi tantangan bagi seorang geologist. Tetapi dengan mendeskripsi batuan dengan tepat akan bisa menghasilkan kesimpulan ini. Pengamatan terhadap tekstur sisa (relict texture) dapat memberikan informasi tekstur asli batuan asal. Dengan mengetahuinya kita dapat menduga batuan tersebut terbentuk dimana (ex. Dangkal? Atau dalam?). Pengamatan terhadap mineral-mineral alterasi (dan asosiasinya) juga bisa memberikan informasi keadaan pada saat batuan tersebut teralterasi. Misalnya; epidote, bisa dikatakan terbentuk pada suhu yang tinggi, karena memang mineral ini terbentuk pada suhu yang tinggi. Dsb.

3.Apakah batuan ini teralterasi karena proses hidrothermal? Atau nggak?Secara sederhana batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal penyebarannya tidak terlalu luas dan dapat dilihat rentang intensitas alterasi dari yang lemah hingga yang kuat. Selain itu batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal akan cenderung kehilangan tekstur aslinya.

Batuan asalnya apa?Beberapa hal yang harus dideskripsikan dalam menentukan jenis batuan asal adalah;a.Hubungan di lapangan (field relationship),relict texture(tekstur sisa), dan asosiasi mineral. Kenampakan batuan alterasi di lapangan dan hubungannya dengan batuan-batuan yang lain (fresh rock) yang ada di sekitarnya dapat memudahkan kita menentukan jenis batuan asal.b.Pada batuan yang telah teralterasi biasanya tetap akan memperlihatkanrelict texture(tekstur sisa). Tekstur sisa ini dapat memberikan informasi kepada geologist untuk mengindetifikasi tekstur awal sewaktu belum terlaterasi. Ketika tekstur awal suatu batuan sudah teridentifikasi akan semakin mudah menentukan jenis batuan asal.c.Asosiasi mineral, baik yang teralterasi ataupun tidak dapat memberikan informasi tentang jenis batuan asal suatu batuan.

Sabtu, 08 Januari 2011Sedikit berbagi mengenai Alterasi dan Mineralisasi

ALTERASI DAN MINERALISASI

Studi mengenai Endapan Mineral tidak bisa terlepas dari dua proses yaitu proses Alterasi dan Mineralisasi, proses ini pada umumnya diakibatkan oleh adanya larutan magma ataupun persentuhannya dengan atmosfer bumi, kedua proses ini selalu terjadi bersamaan pada saat terjadi endapan mineral.Pada praktikum kali ini kita lebih membahas mengenai pembahasan masalah zona zona alterasi dan mineralisas, namun didalam pembagian zona zona tersebut tidak terlepas dari proses mineralisasi.Definisi proses Alterasi adalah proses yang mengakibatkan terjadinya suatu mineral baru pada tubuh batuan yang merupakan hasil ubahan dari mineral mineral yang telah ada sebelumnya yang diakibatkan oleh adanya reaksi antara batuan dengan larutan magma, yang dimaksud dengan larutan magma adalah larutan hidrotermal ataupun akibat kontakdengan atmosfer. Sedangkan definisi proses Mineralisasi adalah proses pembentukan mineral baru pada tubuh batuan yang diakibatkan oleh proses magmatik ataupun proses yang lainnya, namun mineral yang dihasilkan bukanlah mineral yang sudah ada sebelumnya.Reaksi reaksi yang berperan penting didalam proses alterasi (reaksi kimia antara batuan dengan fluida) adalah :1. Hydrolisis2. Hydrasi Dehidrasi3. Metasomatisme alkali alkali tanah4. Dekarbonasi5. Silisifikasi6. Oksidasi reduksi7. Sulfidasi, Fluorisasi8. Silikasi.

a. Hidrolisis : Proses pembentukan mineral baru akibat terjadinya reaksi kimia antara mineral tertentu dengan ion H+, contohnya :3 KalSiO3O8+ H2O(aq)Kal3Si3O10(OH)26SioO2 2KK - FeldsparMuscovite (Sericite)Kuarsa3 NaAlSi3O8+ 2H+(aq)NaAl3Si3O10(OH)2 6SiO2 2N-(aq)

b. Hidrasi: Proses pembenmtukan mineral baru dengan adanya penambahan molekul H2O. Dehidrasi adalah sebaliknya.Reaksi Hidrasi:- 2 Mg2SiO4+ 2H2O + 2 H+Mg3Si2O5(OH)4+ Mg2+OlivineSerpentinite- Fe2O3+ 3 H2O2 Fe (OH)3

Reaksi dehidrasi:Al2Si2O5(OH)4+2 SiO2Al2Si4O10(OH)4+ Mg2+KaolinitKuarsaPyrophilitec.Metasomatisme alkali alkali tanahContoh:2CaCO3+ Mg2+CaMg (CO3)2+ Ca2+CalciteDolomiteKalSi3O8+ Mg2++ 10H2OMg (AlSi3)O10(OH)8 K++ 12H-K FelsparKloriteKalSi3O8+ Na+NaALSi3O8+ K-K- FeldsparAlbited.Dekarbonisasi reaksi kimia yang menghasilkan silika dan oksida, contoh :CaMg(CO3)2+ 2 SiO2(CaMg)SiO2+2 CO2DolomiteKuarsaDiosideMgCO3MgO-CO2

e.Silisifikasi adalah proses penambahan atau produksi kuarsa polimorfnya,contohnya:2 CaCO3+SiO2-4 H-2Ca2-+2 CO2+ SiO2 2 H2OCalciteKuarsaMg SiO3+ CO2SiO2+Mg CO3f.Silisikasi : adalah proses konversi atau penggantian mineral silikat, contohnya:CaCO3+SiO2CaSiO3+ CO2CalciteKuarsaWollastoniteg.Reaksi Oksidasi, contohnya:

4 Fe3O4+O26 Fe2O3

2KFe3AlSi3O10(OH)2+ O22KAlSi3O8+2Fe3O4+ 2H2O

h.Sulfida, fluorisasiContonya :2 KFe3AlSi3O10(OH)2+ 6 S22 KAlSi2O8+ 6 FeS2+ 2H2O 3 O2

Zonasi Alterasi dan mineralisasi Hidrotermal :Zona Alterasi Hidrotermal dapat dibagi menjadi lima (5) zona berdasarkan kumpulan mineral ubahan yaitu :1. Zona PotasikMerupakan alterasi yang ada pada bagian dalam dari suatu sistim hidrotermal dengan kedalam bervariasi yang umumnya lebih dari beberapa ratus meter.Dicirikan oleh ubahan mineral Biotite sekunder, K-Feldspar, Kuarsa, serisit dan magnetit. Mineral logam berupa sulfida berupa Kalkopirite dan Pyrite dengan perbandingan 1 : 1 hingga 1 : 3, bentuk endapan dapat dijumpai dalam bentuk mikroveiletmaupun veinlet serta dalam bentuk disseminated.PPPembentukan Biotite sekunder inmi dapat terbentuk akibat reaksi antara mineral mafik terutama mineral hornblrnde dengan laruten hidrotermal yamng kemudian menghasilkan biotite, feldspar maupun piroksin, reaksinya sebagai berikut :Ca2(Mg,Fe,Al)5(OH)2(Si,Al)4O11+ SiO2+ 13O2+6K+HornblendeKuarsaK2(mg,Fe)2(OH)2AlSi3O10+ 4KalSi3O8+ Ca (Mg,Fe)(SiO3)2(Al,FeO3)2BiotiteFeldsparAugite2Mg2++ Ca2+Selain biotisasi tersebut, mineral klorit muncul sebagai penciri zona ubahan potasik ini, Kloriot merupakanmineral ubahan dari mineral mafik terutama pyroksin, hornblende, maupun biotit, hal ini dapat dilihat bentuk awal dari mineral piroksin dengan jelas mineral tersebut telah mengalami ubahan memnjadi klorite. Pembentukan mineral klorite ini pada reaksi antara mineral pyroksin dengan larutah hydrothermal yang membentuk klorite, felspar serta mineral logam berupa magnetite dan hematit.Serisit dijumpai dalam jumlah yang sedikit dimana mineral ini merupakan mineral ubahan dari mineral feldspard yang merupakan mineral primer penyusun batuan.Kumpulan mineral Biotite, Klorite, serisit, k-feldspard, kuarsa yang dijumpai pada zona potasik ini terbentuk pada kondisi dimana kandungan Fe dan Mg terus bertambah pada tekanan gas tertentu, sedangkan komposisi ubahan k feldspar dan serisit yang stabil terbentuk pada kondisi magmatik akhir dan hidrotermal awal.Mineral yang dijumpai pada zona ubahan potasik ini umumnya berbentuk menyebar dimana mineral tersebut merupakan mineral mineral sulfida yang dalam pengamatan megaskopis terdiri atas pirit maupun kalkopirite dengan perimbangan yang relatif sama. Mineral lainnya berupa Azzurite dan Barite. Disamping berbentuk menyebar, mineralisasidijumpai juga dalam bentuk veinlet maupun mikroveinlet mineral yang mengisi dalam bentuk ini umumnya berupa kuarsa serta mineral sulfida pirite dan kalkopiriote.Bentuk mineralisasi yang menyebar dan veinlet yang dijumpai pada zona potasik ini disebabkan oleh pengaruh metasomatik atau rekristalisasi yang terjadi pada batuan induk ataupun adan intervensi dari larutan magma sisa (larutan hidrotermal) melalui rekahan batuan ataupun melauli pori pori batuan dan seterusnya berdifusi dan mengkristal pada rekahan pada batuan ataupun pori batuan.2. Zona serisitisasi (philik)Merupakan zona alterasi yang terletak pada bagian luar bdari zona potasik, dicirikan oleh kumpulan mineral ubahan serisit dan kuarsa sebagai mineral utama dengan pirit yang melimpahdan sejumlah anhiodrite. Alterasi ini berhubungan dengan tingginya rekahan bentuk endapannya berupa vein maupun veinlet yang diisi oleh serisit, kuarsa dan mineral sulfida.Penciri utama zona ini adalah munculnya mineral serisit secara intensif serta mineral kuarsa ubahan (sekunder). Zona ubahan ini ditandai oleh munculnya mineral berupa mineral lempung, sedangkan biotite sekunder dan klorite dijumpai dalam jumlah yang sedikit.Melimpahnya serisit pada zona ini merupakan hasil ubahan dari mineral palgioklas dan ortoklas yang menyusun batuan, reaksi kimianya sebagai berikut :3KalSi3O8+ 2H+Kal3Si3O10(OH)2+ 6SiO2+ 2 K+FeldsparSerisitKuarsaKuarsa juga dapat terbentuk dari reaksi feldspar dengan piroksin :KalSi3O8+ Ca (Mg,Fe)(siO3)2+ 2S4O2FeS2+2SiO2+3K+MgFeldsparPiroksinPiritKuarsa(Si3Al)O10(OH)8+ Ca2+KloriteMineral sulfide pada zona ini didominasi oleh Pyrite dimana kandungan pyrite tersebuit semakin berkembang kearah luar zona ini.

3. Zona PropilitikZona ini berkembang pada bagian luar dari zona alterasi, yang dicirikan oleh kumpulan mineral epidot maupun karbonat dan juga klorite. Alterasi ini dipengaruhi oleh penambahan unsure H dan CO2. Mineral logam pirite mendominasi zona ini dimana keterdapatannya dijumpai mengganti fenokris piroksin maupun hornblende, sedangkan kalkopirite jaranmg dijumpai.Pada pengamatan lapangan, batuan yang termasuk pada zona ini umumnya menampakan warna abu abu hingga abu abu kehijauan, hal ini disebabkan oleh ubahan dari mineral penyusun batuan menjadi mineral yang umumnya berwarna hijau yaitu kloriote dan epidot.

4. Zona ArgilikZona ini terbentuk akibat rusaknya unsure potassium, kalsium dan magnesium menjadi mikneral lempung. Zona ini dicirikan oleh mineral lempung, kuarsa dan karbonat. Unsur potassium, kalsium dan magnesium dalam batuan berubahh menjadi montmoriloni, illit, hidromika dan klorite. Pada bagian atas dari zona ini terbentuk zona advance argilik pada kondisi fluida yang lebih asam dibandingkan zona argilik. Zona ini tidak selalu hadir, dicirikan oleh mineral kuarsa, silica amor seperti andalusit, alunit, dan korundum. Kehadiran mineral sulfide tidak intensif dijumpai, kandungan pirite sekitar 2%.5. Alterasi SkarnAlterasi ini terbentuknya akibat adanya kontak antara batuan sumber dengan batuan karbonat, zona ini sangat dipengaruhi oleh komposisi batuan yang kaya akan kandungan mineral karbonat. Pada kondisi yang kurang akan air, zona ini dicirikan oleh pembentukan mineral garnet, klinopiroksin dan wallasoniteserta mineral magnetit dalam jumlah yang cukup besar, sedangkan pada kondisi yang kaya akan air, zona ini dicirikan oleh kehadiran mineral klorite, tremolit, aktinolit, dan kalsit dari larutan hidrotermal.Proses pembentukan skarn akibat urutan kejadian metasomatisme retrogradasi:-Isokimia : Meruipakan transfer panas antara larutan magma dengan batuan samping. Proses ini H2O dilepas dari intrusi dan CO2dari batuan samping yang karbonat.Proses ini sangat dipengaruhi oleh temperature, komposisi dan tekstur hots rocksnya-Metasomatisme : Pada tahap ini terjadi eksolusi larutan magma ke batuan samping yang karbonat sehingga terbentuk kristalisasi pada bukaan bukaan yang dilewati larutan larutan magma.-Retrogradasi : merupakan yahap dimana larutan magma sisa telah menyebar pada batuaa samping dan mencapai zona kontak dengan water table sehingga air tahan turun bercampur dengan larutan.

ALTERATION COLOURS

ALTERATION STYLECODEMINERAL ASEMBLANGEKEY MINERAL (S)MAP COULOR

PROPYLITICPropEpidot,chlorite+Illite, Illite-smectite,carbonate anhydrite,clay,quartz,pyriteChlorite, epidoteDark green

POTASSICPotK-spar/albit,biotite+magnetite,Chlorite,sericite,anhydriteK spar, BiotiteRed

PHYLLIC/SERICITICPhySercite,Illite+quartz,adularia,Smectile, anhydrite,pyriteSericite, IllitePale blue

ARGILLICArgClays:kaolinite,dickite,smevtiTe + Pyrite, gypsum.Kaolinite + PyriteTan

PORPHYRY-RELATED ADVANCED ARGILICAdargKaolinite,dickite, alunite,pyropillite,vuggy silica,pyrite,gypsumKaolinite-dickite,alunite,vuggy sillicaYellow

SILICIFICATIONSilQuartz (>30%, vol)QuartzPink

Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat aqueous sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relative ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu :1. Cavity filing,mengisi lubang-lubang ( opening-opening ) yang sudah ada di dalam batuan.2. Metasomatisme,mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.Sistem hidrotermaldidefinisikan sebagai sirkulasi fluida panas ( 50 >500C ), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervariasi di bawah permukaan bumi. Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil dan cenderung menyesuaikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi ( ubahan ) hidrotermal. Endapan mineral hidrotermal dapat terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi (leaching), mentranspor, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan fisik maupun kimiawi ( Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004 ).Alterasimerupakan perubahan komposisi mineralogi batuan ( dalam keadaan padat ) karena adanya pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam. Proses alterasi merupakan peristiwa sekunder, berbeda dengan metamorfisme yang merupakan peristiwa primer. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteorik ( meteoric water ) untuk dapat mengubah komposisi mineralogi batuan.

Alterasi HidrothermalAlterasi hidrotermaladalah suatu proses yang sangat kompleks yang melibatkan perubahan mineralogi, kimiawi, dan tekstur yang disebabkan oleh interaksi fluida panas dengan batuan yang dilaluinya, di bawah kondisi evolusi fisio-kimia. Proses alterasi merupakan suatu bentuk metasomatisme, yaitu pertukaran komponen kimiawi antara cairan-cairan dengan batuan dinding ( Pirajno, 1992 ).Interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang dilewatinya ( batuan dinding ), akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral primer menjadi mineral ubahan ( mineral alterasi ), maupun fluida itu sendiri ( Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004 ).Alterasi hidrotermal akan bergantung pada :1. Karakter batuan dinding.2. Karakter fluida ( Eh, pH ).3. Kondisi tekanan dan temperatur pada saat reaksi berlangsung ( Guilbert dan Park, 1986, dalam Sutarto, 2004 ).4. Konsentrasi.5. Lama aktivitas hidrotermal ( Browne, 1991, dalam Sutarto, 2004 ).Walaupun faktor-faktor di atas saling terkait, tetapi temperatur dan kimia fluida kemungkinan merupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal ( Corbett dan Leach, 1996, dalam Sutarto, 2004 ). Henley dan Ellis ( 1983, dalam Sutarto, 2004 ), mempercayai bahwa alterasi hidrotermal pada sistem epitermal tidak banyak bergantung pada komposisi batuan dinding, akan tetapi lebih dikontrol oleh kelulusan batuan, tempertatur, dan komposisi fluida.Batuan dinding (wall rock/country rock)adalah batuan di sekitar intrusi yang melingkupi urat, umumnya mengalami alterasi hidrotermal. Derajat dan lamanya proses alterasi akan menyebabkan perbedaan intensitas alterasi dan derajat alterasi (terkait dengan stabilitas pembentukan). Stabilitas mineral primer yang mengalami alterasi sering membentuk pola alterasi (style of alteration) pada batuan ( Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004 ). Pada kesetimbangan tertentu, proses hidrotermal akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral (mineral assemblage) (Guilbert dan Park, 1986, dalam Sutarto, 2004). Setiap himpunan mineral akan mencerminkan tipe alterasi (type of alteration). Satu mineral dengan mineral tertentu seringkali dijumpai bersama (asosiasi mineral), walaupun mempunyai tingkat stabilitas pembentukan yang berbeda, sebagai contoh klorit sering berasosiasi dengan piroksen atau biotit. Area yang memperlihatkan penyebaran kesamaan himpunan mineral yang hadir dapat disatukan sebagai satu zona alterasi.Host rockadalah batuan yang mengandung endapan bijih atau suatu batuan yang dapat dilewati larutan, di mana suatu endapan bijih terbentuk. Intrusi maupun batuan dinding dapat bertindak sebagaihost rock.Reaksi Reaksi Pada Proses AlterasiReaksi reaksi yang berperan penting didalam proses alterasi (reaksi kimia antara batuan dengan fluida) adalah : HidrolisisMerupakan proses pembentukan mineral baru akibat terjadinya reaksi kimia antara mineral tertentu dengan ion H+, contohnya :3 KalSiO3 O8 + H2O(aq) Kal3Si3O10 (OH)2 + 6SiO2 + 2KK Feldspar Muscovite (Sericite) Kuarsa HidrasiMerupakan proses pembentukan mineral baru dengan adanya penambahan molekul H2O. Dehidrasi adalah sebaliknya. Reaksi Hidrasi :2 Mg2SiO4+ 2H2O + 2 H+ Mg3 Si2O5 (OH)4 + Mg2+Olivine SerpentiniteReaksi dehidrasi :Al2Si2O5(OH)4 + 2 SiO2 Al2Si4O10 (OH)4 + Mg2+Kaolinit Kuarsa Pyrophilite Metasomatisme alkali alkali tanahContoh:2CaCO3 + Mg2+ CaMg (CO3)2 + Ca2+Calcite Dolomite Dekarbonisasi reaksi kimia yang menghasilkan silika dan oksidaContoh :CaMg(CO3)2 + 2 SiO2 (CaMg)SiO2 + 2 CO2Dolomite Kuarsa Dioside SilisifikasiMerupakan proses penambahan atau produksi kuarsa polimorfnya, contohnya:2 CaCO3 + SiO2 + 4 H- 2Ca2- + 2 CO2 + SiO2 + 2 H2OCalcite Kuarsa SilisikasiMerupakan proses konversi atau penggantian mineral silikat, contohnya:CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2Calcite Kuarsa WollastoniteTipe Alterasi (Type of Alteration)Creasey (1966, dalam Sutarto, 2004) membuat klasifikasi alterasi hidrotermal pada endapan tembaga porfir menjadi empat tipe yaitu propilitik, argilik, potasik, dan himpunan kuarsa-serisit-pirit. Lowell dan Guilbert (1970, dalam Sutarto, 2004) membuat model alterasi-mineralisasi juga pada endapan bijih porfir, menambahkan istilah zona filik untuk himpunan mineral kuarsa, serisit, pirit, klorit, rutil, kalkopirit. Adapun delapan macam tipe alterasi antara lain : 1. PropilitikDicirikan oleh kehadiran klorit disertai dengan beberapa mineral epidot, illit/serisit, kalsit, albit, dan anhidrit. Terbentuk pada temperatur 200-300C pada pH mendekati netral, dengan salinitas beragam, umumnya pada daerah yang mempunyai permeabilitas rendah. Menurut Creasey (1966, dalam Sutarto, 2004), terdapat empat kecenderungan himpunan mineral yang hadir pada tipe propilitik, yaitu : Klorit-kalsit-kaolinit. Klorit-kalsit-talk. Klorit-epidot-kalsit. Klorit-epidot. 2.ArgilikPada tipe argilik terdapat dua kemungkinan himpunan mineral, yaitu muskovot-kaolinit-monmorilonit dan muskovit-klorit-monmorilonit. Himpunan mineral pada tipe argilik terbentuk pada temperatur 100-300C (Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004), fluida asam-netral, dan salinitas rendah. 3 . PotasikZona potasik merupakan zona alterasi yang berada pada bagian dalam suatu sistem hidrotermal dengan kedalaman bervariasi yang umumnya lebih dari beberapa ratus meter. Zona alterasi ini dicirikan oleh mineral ubahan berupa biotit sekunder, K Feldspar, kuarsa, serisit dan magnetite. Pembentukkan biotit sekunder ini dapat terbentuk akibat reaksi antara mineral mafik terutama hornblende dengan larutan hidrotermal yang kemudian menghasilkan biotit, feldspar maupun pyroksen.Dicirikan oleh melimpahnya himpunan muskovit-biotit-alkali felspar-magnetit. Anhidrit sering hadir sebagai asesori, serta sejumlah kecil albit, dan titanit (sphene) atau rutil kadang terbentuk. Alterasi potasik terbentuk pada daerah yang dekat batuan beku intrusif yang terkait, fluida yang panas (>300C), salinitas tinggi, dan dengan karakter magamatik yang kuat.Selain biotisasi tersebut mineral klorit muncul sebagai penciri zona ubahan potasik ini. Klorit merupakan mineral ubahan dari mineral mafik terutama piroksin, hornblende maupun biotit, hal ini dapat dilihat bentuk awal dari mineral piroksin terlihat jelas mineral piroksin tersebut telah mengalami ubahan menjadi klorit. Pembentukkan mineral klorit ini karena reaksi antara mineral piroksin dengan larutan hidrotermal yang kemudian membentuk klorit, feldspar, serta mineral logam berupa magnetit dan hematit.Alterasi ini diakibat oleh penambahan unsur pottasium pada proses metasomatis dan disertai dengan banyak atau sediktnya unsur kalsium dan sodium didalam batuan yang kaya akan mineral aluminosilikat. Sedangkan klorit, aktinolite, dan garnet kadang dijumpai dalam jumlah yang sedikit. Mineralisasi yang umumnya dijumpai pada zona ubahan potasik ini berbentuk menyebar dimana mineral tersebut merupakan mineral mineral sulfida yang terdiri atas pyrite maupun kalkopirit dengan pertimbangan yang relatif sama.Bentuk endapan berupa hamburan dan veinlet yang dijumpai pada zona potasik ini disebabkan oleh pengaruh matasomatik atau rekristalisasi yang terjadi pada batuan induk ataupun adanya intervensi daripada larutan magma sisa (larutan hidrotermal) melalui pori-pori batuan dan seterusnya berdifusi dan mengkristal pada rekahan batuan. Berikut ini ciri ciri salah satu contoh mineral ubahan pada zona potasik yaitu Actinolite. Sifat FisikSifat fisik dari mineral ini ditunjukkan dengan warna hijau sampai hijau kehitaman, Hal ini dikarenakan komposisi kimia yang terkandung pada mineral ini, densitas pada mineral ini sebesar 3.03 3.24 g/cm3 kekerasan mineral ini adalah 5 6 skala mohs, dengan cerat berwarna agak putih terang, kilap mineral ini termasuk kilap kaca sampai sutera, Karena komposisi serta tekstur dan sistem mineral pada mineral maka mineral ini dapat ditembus oleh cahaya hal itu sejalan dengan partikel paretikel pembentuk mineral ini yang mudah dilalui oleh cahaya, Relief permukaan sedang/lembut.Sesuai dengan lingkungan pembentukanya yaitu pada daerah metamorfosa dan terbentuk di dalam sekis kristalin dimana temperatur suhu sangat berpengaruh dalam pembentukan mineral ini, maka mineral ini banyak ditemukan berasosiasi dengan mineral magnetit dan hematit. Sifat KimiaKomposisi kimia yang penting Ca, H, Mg, O, Si, merupakan salah satu mineral anggota Amphibole, rumus kimia Ca2(Mg, Fe2+)5(Si8O22)(OH)2. Sifat OptikSistem kristal monoklin, kelas kristal prismatic, kembaran berbentuk parallel, optik ( = 14.56-1.63, = 1.61-1.65, = 1.63-1.66). 4. FilikZona alterasi ini biasanya terletak pada bagian luar dari zona potasik. Batas zona alterasi ini berbentuk circular yang mengelilingi zona potasik yang berkembang pada intrusi. Zona ini dicirikan oleh kumpulan mineral serisit dan kuarsa sebagai mineral utama dengan mineral pyrite yang melimpah serta sejumlah anhidrit. Mineral serisit terbentuk pada proses hidrogen metasomatis yang merupakan dasar dari alterasi serisit yang menyebabkan mineral feldspar yang stabil menjadi rusak dan teralterasi menjadi serisit dengan penambahan unsur H+, menjadi mineral phylosilikat atau kuarsa. Zona ini tersusun oleh himpunan mineral kuarsa-serisit-pirit, yang umumnya tidak mengandung mineral-mineral lempung atau alkali feldspar. Kadang mengandung sedikit anhidrit, klorit, kalsit, dan rutil. Terbentuk pada temperatur sedang-tinggi (230-400C), fluida asam-netral, salinitas beragam, pada zona permeabel, dan pada batas dengan urat.Dominasi endapan dalam bentuk veinlet dibandingkan dengan endapan yang berbentuk hamburan kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya pengaruh metasomatik yang lebih mengarah ke proses hidrotermal. Hal ini disebabkan karena zona ini semakin menjauh dari pusat intrusi serta berkurangnya kedalaman sehingga interaksi membesar dan juga diakibatkan oleh banyaknya rekahan pada batuan sehingga larutan dengan mudah mengisinya dan mengkristal pada rekahan tersebut, mineralisasi yang intensif dijumpai pada vein kuarsa adalah logam sulfida berupa pirit, kalkopirit dan galena. Berikut ini ciri ciri salah satu contoh mineral ubahan pada zona potasik yaitu Serisit. Sifat FisikTidak berwarna putih; kekerasan 5.5 6 skala mohs; kilap kaca; dapat ditembus oleh cahaya; pecahan conchoidal; cerat putih. Umumnya berasosiasi dengan mineral kuarsa, muskovit, dan mineral-mineral bijih seperti pirit, kalkopirit,galena, dan lainya. Rumus kimia Ca[Al2Si4O12].2H2O. Sifat OptikSistem kristal monoclinic dengan kelas kristal prismatic, surface relief sedang, optic n = 1.498 n = 1.502. 5. Propilitik dalam ( inner propilitik )Menurut Hedenquist dan Linndqvist (1985, , dalam Sutarto, 2004), zona alterasi pada sistem epitermal sulfidasi rendah (fluida kaya klorida, pH mendekati netral) ummnya menunjukkan zona alterasi seperti pada sistem porfir, tetapi menambahkan istilah inner propylitic untuk zona pada bagian yang bertemperatur tinggi (>300C), yang dicirikan oleh kehadiran epidot, aktinolit, klorit, dan ilit. 6. Argilik lanjut ( advanced argilic )Sedangkan untuk sistem epitermasl sulfidasi tinggi (fluida kaya asam sulfat), ditambahkan istilahadvanced argilicyang dicirikan oleh kehadiran himpunan mineral pirofilit+diasporandalusitkuarsaturmalinenargit-luzonit (untuk temperatur tinggi, 250-350C), atau himpunan mineral kaolinit+alunitkalsedonkuarsapirit (untuk temperatur rendah,< 180 C). 7. SkarnAlterasi ini terbentuk akibat kontak antara batuan sumber dengan batuan karbonat, zona ini sangat dipengaruhi oleh komposisi batuan yang kaya akan kandungan mineral karbonat. Pada kondisi yang kurang akan air, zona ini dicirikan oleh pembentukan mineral garnet, klinopiroksin dan wollastonit serta mineral magnetit dalam jumlah yang cukup besar, sedangkan pada kondisi yang kaya akan air, zona ini dicirikan oleh mineral klorit,tremolit aktinolit dan kalsit dan larutan hidrotermal. Garnet-piroksen-karbonat adalah kumpulan yang paling umum dijumpai pada batuan induk karbonat yang orisinil (Taylor, 1996, dalam Sutarto, 2004). Amfibol umumnya hadir pada skarn sebagai mineral tahap akhir yang menutupi mineral-mineral tahap awal. Aktinolit (CaFe) dan tremolit (CaMg) adalah mineral amfibol yang paling umum hadir pada skarn. Jenis piroksen yang sering hadir adalah diopsid (CaMg) dan hedenbergit (CaFe).Alterasi skarn terbentuk pada fluida yang mempunyai salinitas tinggi dengan temperatur tinggi (sekitar 300-700C). Proses pembentukkan skarn akibat urutan kejadian Isokimia metasomatisme retrogradasi.Dijelaskan sebagai berikut : Isokimia merupakan transfer panas antara larutan magama dengan batuan samping, prosesnya H2O dilepas dari intrusi dan CO2 dari batuan samping yang karbonat. Proses ini sangat dipengaruhi oleh temperatur,komposisi dan tekstur host rocknya (sifat konduktif). Metasomatisme, pada tahap ini terjadi eksolusi larutan magma kebatuan samping yang karbonat sehingga terbentuk kristalisasi pada bukaan bukaan yang dilewati larutan magma. Retrogradasi merupakan tahap dimana larutan magma sisa telah menyebar pada batuan samping dan mencapai zona kontak dengan water falk sehingga air tanah turun dan bercampur dengan larutan.Berikut ini ciri ciri salah satu contoh mineral ubahan pada zona potasik yaitu Kalsit Sifat FisikSecara megaskopis mineral ini berwarna putih, kuning,dan merah; kekerasan 3 skala mohs; cerat putih; pecahan uneven/irrengular ; densitas 2.711 g/cm3; belahan 1 arah; kilap kaca, dapat ditembus oleh cahaya. Sifat Kimia.Komposisi kimia yang penting C, Ca, O; merupakan anggota dari Calcite grup mineral; mengandung unsur karbonat; rumus kimia CaCO3. Mineral ini kaya terhadap kandungan kalsium sehingga dalam proses pelarutan dengan mineral asam ia sangat cepat beraksi. Sifat Optik.Sistem kristal trigonal, termasuk dalam kelas hexagonal scalenohedral, optik n = 1.640 1.660 n = 1.486. Lingkungan Pembentukan.Terbentuk di laut, sebagai nodul dalam batuan sedimen, selain itu juga bisa terbentuk pada urat-urat hydrothermal sebagai mineral gang di dalam berbagai batuan beku. Umumnya berasosiasi dengan mineral magnetit, hematit. 8. GreisenHimpunan mineral pada greisen adalah kuarsa-muskovit (atau lipidolit) dengan sejumlah mineral asesori seperti topas, turmalin, dan florit yang dibentuk oleh alterasi metasomatik post-magmatik granit (Best, 1982, Stempork, 1987, dalam Sutarto, 2004). 9. SilisifikasiMerupakan salah satu tipe alterasi hidrotermal yang paling umum dijumpai dan merupakan tipe terbaik. Bentuk yang paling umum dari silika adalah (E-quartz, atau -quartz, rendahquartz, temperatur tinggi, atau tinggi kandungan kuarsanya (>573C), tridimit, kristobalit, opal, kalsedon. Bentuk yang paling umum adalahquartzrendah, kristobalit, dan tridimit kebanyakan ditemukan di batuan volkanik. Tridimit terutama umum sebagai produk devitrivikasi gelas volkanik, terbentuk bersama alkali felspar.Selama proses hidrotermal, silika mungkin didatangkan dari cairan yang bersirkulasi, atau mungkin ditinggalkan di belakang dalam bentuk silika residual setelah melepaskan (leaching) dari dasar. Solubilitas silika mengalami peningkatan sesuai dengan temperatur dan tekanan, dan jika larutan mengalami ekspansi adiabatik, silika mengalami presipitasi, sehingga di daerah bertekanan rendah siap mengalami pengendapan (Pirajno, 1992). 10. SerpentinisasiBatuan yang telah ada beruabah menjadi serperite yang mineral utamanya adalah Cripiolite disamping ada juga mineral mineral lain. Batuan semuala biasanya batuan basa ( andesitte ) yang berubah karena proses hidrotermal maka batuan basa ini berubah menjadi serpertisasi. Misal : Geruilite di sulawesi dari kalimantan diubah menjadi serpentinisasi. Serpentinisasi bisa pula akibat dari pada Weathering, tetapi daerah yang teralterasi relatif terbatas kecil.Permasalahannya, seringkali kita mendapati dalam satu contoh batuan ditemukan beberapa mineral dari dua tipe atau lebih. Prosedur yang baik untuk tahap awal observasi batuan tersebut di atas adalah menulis semua mineral yang tampak sebagai himpunan mineral. Apabila dalam satu batuan dijumpai mineral-mineral klorit, kuarsa, kalsit, dan kaolinit, maka disebut sebagai himpunan mineral klorit-kuarsa-kalsit-kaolinit (Sutarto, 2004).Pola Alterasi (Style of Alteration)Kuantitas alterasi pada batuan disebabkan oleh derajat dan lamanya proses alterasi. Terdapat tiga jenis pola alterasi (Sutarto, 2004), yaitu :a. PervasiveYaitu penggantian seluruh atau sebagian besar mineral pembentuk batuan. Semua mineral primer pembentuk batuan telah mengalami alterasi, walaupun intensitasnya berbeda.b. Selectively pervasiveProses alterasi hanya terjadi pada mineral-mineral tertentu pada batuan. Misalnya klorit pada andesit hanya mengganti piroksen saja, sedangkan plagioklas tidak ada yang terubah sama sekali.c. Non-pervasiveHanya bagian tertentu dari keseluruhan batuan yang mengalami alterasi hidrotermal.Proporsi Mineral AlterasiProporsi satu mineral alterasi tertentu dalam batuan digolongkan sebgai berikut (Sutarto, 2004) : Jarang (rare) : < 1 % Sedikit (minor) : 1-5% Sedang (moderate) : 5-10% Banyak (major) : 10-50% Melimpah (predominant) : >50%Derajat Alterasi (Rank of Alteration)Derajat alterasi terkait dengan tingginya temperatur pada saat proses alterasi berlangsung. Derajat temperatur dicirikan oleh mineral-mineral indeks temperatur tertentu. Sebagai contoh adalah sikuen pada mineral-mineral kalsium aluminium silikat.Temperatur (T) 120 Mordenit (NaCaAlSi) 210 Laumonit (NaAlSiO) 250 Wairakit (CaAlSi) 300 Epidot (Ca (Al,Fe) Si) Garnet (CaAlSi)Intensitas Alterasia. Tidak terubah (unaltered) : tidak ada mineral sekunderb. Lemah (weak) : mineral sekunder 75% volume batuane. Intens (intense) :seluruh mineral primer terubah (kecuali kuarsa, zirkon, dan apatit), tetapi tekstur primernya masih terlihatf. Total (total) :seluruh mineral primer terubah (kecuali kuarsa, zirkon, dan apatit), serta tekstur primer sudah tidak tampak lagiUkuran MineralPenggolongan ukuran mineral seperti yang digunakan pada batuan beku (Morrison, 1997) : Sangat halus (very fine) : 30 mmAlterasi yang Terjadi Pada fase HidrothermalSetiap tipe endapan hidrothermal selalu membawa mineral-mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal. Sedangkan alterasi yang ditimbulkan untuk setiap tipe endapan pada berbagai batuan dinding dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Alterasi-alterasi yang terjadi pada fase hidrothermalKeadaan Batuan dinding Hasil alterasi Epithermal Batuan gamping Silisifikasi Lava Alunit, clorit, pirit, beberapa sericit, mineral-mineral lempung Batuan beku intrusi Klorit, epidot, kalsit, kwarsa, serisit, mineral-mineral lempung Mesothermal Batuan gamping Silisifikasi Serpih, lava Selisifikasi, mineral-mineral lempung Batuan beku asam Sebagian besar serisit, kwarsa, beberapa mineral lempung Batuan beku basa Serpentin, epidot dan klorit Hypothermal Batuan granit, sekis lava Greissen, topaz, mika putih, tourmalin, piroksen, amphibole.Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonatSedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit.Paragenesis endapanephitermal dan mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat)Batas batas peralihan antara batuan batuan yang terbentuk pada kondisi hypotermal ; mesotermal dan epitermal tidak begitu terlihat, serupa bisa diberikan dengan membandingkan kandungan kandungan mineralnya pada endapan hypotermal, mesotermal dan epitermal, karena ada mineral yang khas terdapat pada kondisi yang tertentu.Disamping itu ada juga mineral mineral yang kita dapat pada semua kondisi (hypotermal , mesotermal dan epitermal). Misal : mineral Pirite, Chalcopirite dan kwarsa yang bisa terbentuk pada hampir semua temperatur dari juga hampir semua batuan memungkinkan terdapatnya mineral tersebut.Secara umum alterasi hidrotermal akan membentuk satu Aureole hale terhadap tubuh bijih hidrotermal ataupun Channelwey termineralisasi yang pada umumnya dapat diindentifikasi secaara megaskopis di lapangan dan dipetakan menjadi beberapa zone subzone berdasarkan asosiasi minerral khusus.Gambar Mineralogi dan Alterasi dalam sistim Hidrothermal ( Corbet & Leach 1996 )

Gambar 7: Mineralogi alterasi di dalam sistem hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)